Diseño de una Red de Cobre con instalaciones en la Red Primaria

Diseño de una Red de Cobre con instalaciones en la Red Primaria
trabajando en las Regletas de Repartidor.
Eunixes Prieto Granda, Ronald Matute Solórzano, Miguel Molina Villacis
Facultad de Ingeniería Eléctrica y Computación
Escuela Superior Politécnica del Litoral (ESPOL)
Campus Gustavo Galindo Velasco, Km. 30.5 Vía Perimetral
Apartado: 09-01-5863 Guayaquil – Ecuador
[email protected]; [email protected]; [email protected]
Resumen
El presente trabajo consiste en el “Diseño de una red de cobre con instalaciones en la red primaria
trabajando en las regletas de repartidor”, para ello se ha realizado el análisis del uso de la tecnología
xDSL en dos empresas de telecomunicaciones que lideran en nuestro país; CNT E.P. cuya cobertura es a
nivel nacional, y ETAPA la cual tiene su cobertura completa en la ciudad de Cuenca, aunque cuenta con
sucursales en Quito y Guayaquil. En base a la información que hemos podido obtener con las visitas de
campo realizadas conjuntamente con el personal técnico de cada empresa a sus respectivos nodos y
armarios, hemos podido darnos cuenta que existe una problemática en común, que es el poco cuidado
que se tiene en el MDF como por ejemplo: empalmes mal realizados, sin conexión a tierra, la no
utilización de fusibles, entre otras. Una vez hecho un análisis en las partes de la red primaria podemos
concluir que se puede hacer mejoras considerables en el MDF que es donde se encuentran las regletas
del repartidor en las cuales se realizan las cruzadas, es decir la conexión puente entre la entrada de la
línea telefónica y el puerto de dato del cliente.
Palabras Clave: Red Primaria, Regletas de Repartidor, xDSL, CNT E.P, ETAPA, MDF.
Abstract
This work is the "Design of a copper network with facilities in the primary network working on strips
dealer", for it was made the analysis of using xDSL technology in two leading telecommunication
companies in our country; CNT EP whose coverage is nationwide , and ETAPA which has full coverage
in the city of Cuenca, but has branches in Quito and Guayaquil. Based on the information we have
obtained with field visits together with the technical staff of each company to its respective nodes and
cabinets, we have realized that there is a problem in common , which is the little care taken in MDF such
as: splices poorly performed , ungrounded , non-use of fuses, among others. Having done an analysis on
the parts of the primary system we can conclude that you can make considerable improvements in MDF
which is where the strips of the dealer in which the cross is made , ie the bridge connection between input
phone line and data port of the client.
Keywords: Primary Network, Strips Dealer, xDSL, CNT E.P, ETAPA, MDF
1. Introducción.
En la actualidad la demanda para el acceso al servicio
de internet es cada vez mayor, esto hace que las
empresas busquen la manera de cumplir con los
requerimientos de sus clientes; en base a esto, varias
empresas han visto como solución el uso de la
tecnología xDSL para abarcar esta problemática; dado
que la tecnología como tal no es costosa y es accesible
a la mayoría de personas que cuentan con línea
telefónica.
1.1 Metodología.
En nuestro país existen varias empresas que prestan el
servicio de internet a los usuarios, pero en este
proyecto nos hemos enfocado en dos de ellas; las
cuales son: CNT E.P. y ETAPA.
Se realizaron visitas de campo en las cuales pudimos
observar cómo trabaja cada empresa y como está
conformada su red; para de esa manera poder hacer
una análisis y una comparación entre ambas empresas.
1.2 Análisis.
Ambas empresas otorgan el servicio de internet por
medio de la tecnología xDSL, con la diferencia de que
CNT tiene la cobertura a nivel nacional, exceptuando
la ciudad de Cuenca que es donde brinda el servicio de
internet ETAPA, cabe recalcar que además de brindar
el servicio en Cuenca tiene sucursales en la ciudad de
Guayaquil, Quito y Machala.
Por medio de nuestro análisis pudimos darnos cuenta
que ambas empresas tienen un proceso similar para la
creación de nuevos nodos, el cual consiste en la
realización de encuestas en un determinado sector,
para de esta manera tener una visión de la cantidad de
personas que requerirían el servicio y en base a eso
tener un plan de crecimiento a futuro.
Así también pudimos constatar que tiene varias cosas
en común tales como el uso de fusibles en las regletas
que se encuentran en el nodo central.
Figura 1. Rangos de Frecuencias xDSL [3]
El canal POTS o canal de transmisión de la voz, es
separado de las señales de xDSL usando un dispositivo
llamado splitter, este dispositivo consiste de un filtro
paso bajo que es para pasar la señales de frecuencias
bajas.
Para poder brindar el servicio de internet necesita de
un modem en la central telefónica (DSLAM) y uno
por parte del abonado (CPE), además de filtros que
evitan que ambas señales de voz y datos interfieran
entre si causando daño de la señal. Como lo muestra la
Figura 2.
Figura 2. Conexión xDSL [1]
2. Tecnología xDSL.
La tecnología xDSL es la que utiliza la red telefónica
existente para brindar el servicio de internet a altas
velocidades, a través del par de cobre. [1]
Ya que hace uso del espectro de frecuencia no
utilizado por el servicio de telefonía para transmitir
señales digitales sin afectar la señal de la voz. [2]
Esta tecnología divide el ancho de banda en tres
canales, como lo muestra la Figura 1:

El primer canal se lo usa para la transmisión
de la voz, usado por el POTS.

El segundo canal es usado para enviar datos
del Proveedor al usuario, llamado canal de
carga o upstream.
El tercer canal es usado para el envío de datos
del usuario al Proveedor, llamado canal de
descarga o downstream.

La tasa de transferencia va a depender de la tecnología
que se emplea y de la proximidad que haya del cliente
hacia la central más cercana. Una de las desventajas en
torno a esta tecnología es que a mayor distancia menor
es la velocidad de transmisión, es decir la señal se
deteriora.
La Familia xDSL se divide en 2 partes DSL
Asimétrico y Simétrico, es importante saber que
dependiendo de las características físicas de cada bucle
de abonado es la velocidad xDSL que podrá tener
como servicio.

DSL Asimétrico: Es denominado asimétrico
porque tiene como característica principal
tener mayor tasa de transmisión de descarga
que de carga.
En la siguiente Tabla 1, se muestran las diferentes
tecnologías DSL Asimétricas.
Tabla 1. Comparación de Tecnología DSL
Asimétrico
TIPOS DE DSL ASIMÈTRICO
TIPOS
ADSL
UDSL
RADSL
VDSL
CDSL

CARACTERÌSTICAS
Tasa
Tasa de Distancia
de
descarga
carga
1
10 Mbps
5.5 Km
Mbps
384
1.5 Mbps
Kbps
120
640 Kbps 4.5 Km Kbps
– 2.2
5.4 Km
–1
Mbps
Mbps
1.5
52 Mbps
0.3 Km
Mbps
(en
distancias
cortas)
0.128
1 Mbps
5.4 Km
Mbps
Entre las técnicas de modulación usadas en la
tecnología xDSL tenemos: QAM, DMT, CAP, 2B1Q
en América y 4B3T en Europa, TC PAM, OPTIS; de
todas estas las más usadas son la modulación 2B1Q,
CAP y DMT.
2.2 DSLAM
El DSLAM es en sí un chasis que tiene varias tarjetas
las cuales a su vez constan de varios módems ATU-C.
Como lo podemos observar en la Figura 3.
DSL Simétrico: Es denominado simétrico
porque tiene como característica principal
tener igual tasa de transmisión de descarga
como de carga.
En la siguiente Tabla 2, se muestran las diferentes
tecnologías DSL Simétricas.
Tabla 2. Comparación de Tecnología DSL Simétrico
DSL SIMÈTRICO (SDSL)
TIPOS
SDSL
HDSL
SHDSL
IDSL
CARACTERÌSTICAS
Tasa
de
carga
2.3
Mbps
1.54
Mbps
192
Kbps
a 2.3
Mbps
144
Kbps
Tasa de
descarga
Distancia
2.3 Mbps
3 Km
1.54
Mbps
192 Kbps
a 2.3
Mbps
4.57 Km
144 Kbps
7 Km
5.4 Km
Figura 3. Modem ATU-C en equipo DSLAM. [1]
Es el equipo que conecta las líneas al proveedor de la
red y por tanto al internet, dicho equipo puede
encontrarse físicamente en el sótano o en la oficina
central de la operadora de telefonía, estos equipos
pueden soportar hasta 64 líneas para abonados. [4]
El equipo DSLAM es la parte fundamental en la
tecnología DSL, ya que concentra y maneja el flujo de
datos digitales de alta velocidad que viene de varios
clientes, con una conexión de alta capacidad que puede
ser una línea ATM o Gigabit Ethernet, hacia el ISP
(proveedor de servicio de internet) o viceversa. Estos
equipos DSLAM son flexible ya que permiten manejar
una variedad de protocolos, técnicas de modulación y
además soportar diferentes conexiones DSL. [1]
2.3 Definición de Planta Externa
2.1 Modulación DSL.
La modulación es una parte importante en la
tecnología DSL ya que es uno de los aspectos que
afecta la velocidad de los diferentes canales que se
multiplexan, dependiendo del esquema de modulación
que se usará. [5]
La planta externa es la unión de la Red Primaria, la red
Secundaria y el bucle de abonado, en una
infraestructura de red de conmutación. A la red
primaria también se la conoce como planta interna y a
la red secundaria como planta externa. Figura 4.
Para una red que implementa tecnología xDSL la
planta externa es la misma que la de una red telefónica
analógica, ya que como se ha venido diciendo; esta
tecnología usa la red telefónica ya existente para poder
dar servicios de internet y telefonía sin tener que
implementar o construir una nueva infraestructura de
red; siendo esto una de las grandes ventajas de esta
tecnología.
infraestructura de CNT, de allí se reparte a cada uno de
los nodos en el país sea por medio de fibra óptica o
enlaces de radio; de los nodos la repartición es a cada
uno de los armarios, y luego a las cajas de dispersión
de las cuales se reparte el servicio a cada cliente.

Figura 4. Planta Externa [4]
En lo que respecta a la planta externa también
debemos tomar en cuenta que existen varios puntos de
fallos, como podremos visualizar en la siguiente
imagen en la Figura 5, esta imagen nos muestra con
porcentajes los puntos de fallos más relevantes a lo
largo de toda la red xDSL.
Red Primaria.- Este tramo de la planta
externa va desde el nodo principal hasta el
primer armario. Los nodos están conformados
por el MDF o repartidor general que es el
lugar donde se realizan las cruzadas de cada
cliente, DSLAMs de marca Huawei, routers
cisco que es a donde llega la conexión IPMPLS, su respectivo banco de baterías,
regletas quantum krone, y el sótano de cables,
que es donde todo el cableado del nodo se
encuentra y de manera subterránea llega hasta
el primer armario, y de allí se distribuye a los
diversos armarios y cajas de dispersión, en la
Figura 7 se muestra el DSLAM de un nodo de
CNT, y en la Figura 8 se muestra parte del
MDF del mismo nodo.
Figura 5. Puntos de falla de una red xDSL [6]
3. Diseño de planta externa de ambas
empresas.
Figura 7. DSLAM CNT E.P.
3.1 CNT E.P.
Figura 8. MDF CNT E.P.
Figura 6. Infraestructura ADSL – CNT [7]

Como visualizamos en la Figura 6, el servicio de
internet llega hasta los clientes de la siguiente manera;
en primera instancia la conexión viene del cable
submarino que llega hasta la red IP-MPLS que es la
Red secundaria.- La red secundaria es el
tramo que va desde el primer armario que sale
del nodo hasta la caja de dispersión.
Usualmente es la red secundaria la que tiene
mayor tipo de inconvenientes o fallos debido
a que se encuentra a la intemperie, y por esta
razón es la parte de la red xDSL que debe
tener más protección para poder garantizar el
servicio a los clientes. En las siguientes
imágenes se pueden ver los diferentes tipos
de problemas que existen en la red
secundaria, Figura 9, Figura 10, Figura 11,
Figura 12, Figura 13.
Figura 13. Empalmes a la intemperie.
3.2 ETAPA
Etapa presta sus servicios por medio de la tecnología
xDSL, brindando conexión ADSL para usuarios
residenciales y corporativos y SHDSL recomendada
principalmente para empresas que utilicen Voz sobre
IP, video y base de datos. [9]
Figura 9. Caja de distribución cerca de
cableado eléctrico.

Red Primaria.- La red primaria de ETAPA en
Guayaquil consta de 3 nodos ubicados en;
Casa Grande, Terminal Terrestre y Mucho
Lote, entre los cuales hay un total de 400
clientes,
en
las
siguiente
figuras
observaremos los equipos que se encuentran
en el nodo principal de Mucho Lote, Figura
14, Figura 15, Figura 16.
Figura 10. Cableado de datos junto a
transformador eléctrico.
Figura 11. Armarios en mal estado.
Figura 14. Rack con sus respectivos
equipos de telecomunicaciones
Figura 12. Armario mal cerrado
Figura 15. DSLAM Huawei – ETAPA
Figura 16. Regletas Quantum Krone

Red secundaria.- En lo que respecta a la red
secundaria de ETAPA, en el nodo de Mucho
Lote ellos manejan una conexión directa con
los clientes que se encuentran más cerca al
nodo, esta conexión directa va del nodo a la
caja de dispersión. Con clientes que salen del
rango de distancias permitidas para dar un
óptimo servicio por medio de la tecnología
xDSL (2 Km - 3 Km.), si se utilizan armarios;
en los armarios que ellos manejan
dependiendo de la construcción del diseño de
la planta externa se pueden tener hasta 300
clientes en 6 bloques de 50 pares primarios
conectados a 30 cajas de dispersión, en
donde cada una de estas cajas de dispersión
contienen hasta 10 pares.
4. Mejoras en el diseño de planta externa
de la empresa CNT.
Figura 17. Splitter integrado en Módulos BRCP-SP
[6]
Este tipo de solución puede dar una reducción
significativa a los proveedores de servicio, en lo que
respecta a:



Reducción de componentes (Rack, estantes
para splitter, bloques de MDF, etc.)
Reducción de costo en la instalación (poco
uso de cables entre equipos y los bloques de
regletas.)
Incremento de puertos en el DSLAM
(removiendo los splitter’s libera espacio para
más módulos de puerto para usuarios) y
reduce el incremento de nuevos Rack’s para
nuevas instalaciones. [8]
De la misma manera durante las visitas pudimos
constatar que usan fusibles para el cuidado de las
regletas, los fusibles son pequeños dispositivos que
sirven para proteger las regletas de algún tipo de
sobrevoltaje que se dé en caso no haya una buena
conexión a tierra; estos fusibles eran tanto
independientes como modulares. Como podemos ver
en la Figura 18.
Basándonos en el análisis realizado en el capítulo
anterior, daremos a conocer mejoras que pueden llegar
a implementarse en la planta externa de ambas
empresas, para poder brindar un servicio más óptimo a
cada usuario.
Durante estas visitas a los nodos de CNT E.P. y
ETAPA, pudimos observar que los DSLAM que
utilizan son DSLAM con splitters integrados. Los
cuales ocupan mayor cantidad de espacio dentro de la
central, esto hace que el espacio para el MDF donde se
encuentran las regletas tanto de telefonía como de
internet se vea reducido. Para ello existe una solución
basada en la utilización de splitter’s en los módulos de
las regletas del repartidor en vez de usarla en el
DSLAM, como habitualmente se tiene hecho en
nuestro país. Figura 17.
Figura 18. Fusibles Modulares y Fusibles
Independientes
Conclusiones
Por medio del análisis realizado en base a la tecnología
que utiliza cada empresa, en como cada una de ellas
han tenido que adaptarse a las nuevas tecnologías para
poder brindar un mejor servicios a cada uno de los
usuarios en el mercado basados en la red primaria de
cada una de las mismas se puede concluir lo siguiente:



Ambas empresas manejan su red de datos
sobre una red IP- MPLS; ya que les permite
dar prioridad a los datos que se manejan, en
este caso voz y datos; y en un futuro la
implementación de televisión por el par de
cobre.
Ambas
empresas
utilizan
pequeños
dispositivos llamados fusibles, los cuáles
deben ser conectados a las regletas en donde
se encuentran las líneas telefónicas de los
clientes, para así evitar daños tanto en la línea
como en el puerto en caso de que exista algún
problema de sobrevoltaje, mayormente usan
fusibles independientes ya que de esta forma
tienen un mejor control de que par o que línea
tiene problemas; debido a que los fusibles
independientes tienen un led en la parte
superior el cual se enciende en el momento en
que exista algún tipo de daño.
A nivel de planta externa se presentan
problemas constantes, esto se debe a que gran
parte de la red ya es antigua y no ha tenido el
mantenimiento adecuado, además que el
cableado de datos pasa cerca del cableado
eléctrico por lo que eso afecta la señal de
datos y hace que llegue a su destino con
ruidos
y perdidas
de
información.
Actualmente en varios sectores se ha
realizado un nuevo cableado, el cual ha hecho
que este tipo de inconvenientes disminuya en
gran manera.

para la reducción del espacio dentro de nodo
central o en caso de CNT EP de los mini
nodos o nodos de campo, sería la utilización
de splitters en los módulos de las regletas del
repartidor, en vez de usarlas en el DSLAM
.
Ambas empresas se manejan con regletas
quante, por ello es recomendable que se usen
fusibles independientes, mas no modulares,
debido a su facilidad para percatarnos de
algún inconveniente en una línea telefónica.

Se recomienda que los empalmes que se
realicen tanto en el nodo central como en el
exterior o planta externa sean protegidos con
mangas de empalmes para así poder evitar
filtración de agua, ingreso de roedores y por
ende el daño o la corrosión de los cables.

Sería aconsejable realizar mantenimientos a
los armarios, cajas de dispersión y empalmes
tanto de planta externa como del nodo
principal; para de esta manera reducir los
problemas en el servicio.

Se debe realizar un etiquetado en los armarios
para así poder hallar la línea que presenta
inconvenientes de manera más ágil.

Se recomienda el uso de herramientas y
software de testeo del cableado, para poder
estar en constante revisión del mismo y poder
visualizar en qué punto se encuentra el daño,
para de esa manera ahorrar tiempo en la
búsqueda del punto de fallo y ese tiempo
invertirlo en la solución del mismo.
Bibliografía
Recomendaciones
En base a lo tratado durante todo el proyecto podemos
dar varias indicaciones, para de esta manera ayudar a
mejorar la entrega del servicio de internet a cada
cliente.

Realizar de manera correcta el análisis para el
acondicionamiento y dimensionamiento del
lugar en donde se colocará un nodo central, es
decir; tener en cuenta la cantidad estimada de
clientes que habrá en un inicio y acorde a esto
tener la visión de crecimiento que habrá en un
futuro próximo.

Como pudimos observar ambas empresas
usan DSLAMs con splitters integrados en
cada tarjeta ATU-C; una solución más óptima
[1] DSL White Paper - Allied Telesis. Disponible en
http://www.alliedtelesis.com/
[2] European Telecommunications Standards Institute
(ETSI). Disponible en http://www.etsi.org/.
[3] Ingeniare. Revista Chilena de Ingeniería. Vol. 17,
nº 1, p. 122. Año 2009
[4] Cisco. Disponible en http://www.cisco.com/
[5] Redes de Banda Ancha. Escrito por Josè Manuel
Caballero. Año 1998.
[6] 3M productos para red de cobre. Disponoble en
http://solutions.3m.com.co/wps/portal/3M/es_CO/Tele
com-LA/tecnologiasparacomunicaciones/catalogo/cobre/
[7] Corporacion Nacional de Telecomunicaciones.
Disponible en www.cnt.gob.ec
[8] ETAPA. Disponible en http://www.etapa.net.ec/